Componenti e tecnologie elettriche, Riassunto

 Per silhouette

 Sostegni troncopiramidali: per ridurre l’ingombro a terra, hanno mensole alternate o a bandiera

 Sostegni a mensole isolanti: le mensole sono composte da un isolatore cappa e perno in trazione e

un puntone ceramico in compressione

 Sostegni a delta rovescio: utilizzato per sottopassi di altre linee o opere, presenta i punti di attacco

dei conduttori tutti alla stessa altezza

 Sostegni gatto: utilizzati come portali, possono ruotare intorno al loro asse

Generalmente in Italia si usano sostegni in sospensione quanto più è possibile, ma è obbligatorio

predisporre sostegni in amarro ogni 10 campate (3-4 km). Inoltre è norma utilizzare quest’ultimo tipo di

sostegno durante l’attraversamento di strade importanti o linee ferroviarie e in presenza di dislivelli,

essendo i sostegni in sospensione critici in queste condizioni.

Isolatori

Componenti che effettuano la separazione galvanica tra il conduttore e il sostegno. Possono essere in

vetro, porcellana o formati da materiali compositi. Quelli in vetro sono formati da moduli a cappa e perno

disposti in serie in numero che dipende dal livello di tensione.

Il profilo di tali elementi è realizzato in modo da massimizzare la linea di fuga, cioè il percorso più corto che

la corrente può percorrere durante una scarica, ed ha una forma concava verso il basso per mantenere

sempre una zona asciutta in qualsiasi condizioni.

Per le linee in alta tensione italiane vengono utilizzati isolatori cappa-perno unificati di tipo normale o

antisale (gole più profonde). Il numero di elementi dipende dal livello di tensione (9-11 per 220kV, 18-21

per 380kV) considerando una tenuta di 15 kV ciascuno nelle condizioni peggiori. Questo tipo di isolatori

hanno il pregio di essere facilmente identificabili se si rompono.

I parametri ambientali che condizionano fortemente il funzionamento degli isolatori è il livello di

inquinamento dell’aria e il suo livello di salinità (concentrazione della soluzione NaCl in acqua [g/l] ). Infatti

particelle di sale o polveri depositate sugli elementi creano dei percorsi a bassa impedenza che possono

provocare la scarica: per questo e linee di fuga vengono realizzate più lunghe possibili. Le scariche parziali

danneggiano gli isolatori e possono portare quindi a scariche totali. Le piogge naturali hanno l’effetto

positivo di asportare questi depositi; può essere previsto comunque un lavaggio artificiale delle catene (in

periodi di siccità o in zone fortemente inquinate) o l’applicazione di vernici che evitano il deposito di

particelle.

Gli elementi più vicini al conduttore sono quelli più sollecitati dalla tensione.

Altri componenti che costituiscono l’isolatore sono:

 Spinterometri: proteggono gli isolatori dalle sovratensioni effettuando la scarica a terra attraverso

l’aria

 Anelli di guardia (palette) mantengono costante il campo elettrico sugli isolatori e rendono uniformi

le capacità parassite.

 Smorzatori di vibrazioni (Stockbridge damper): sono masse usate per smorzare le vibrazioni indotte

dal vento sui conduttori. Sono installate sui conduttori in prossimità dei sostegni

Funi di guardia

Sono conduttori collegati nei punti puoi alti dei sostegni che hanno la funzione di proteggere i conduttori

della terna dalle scariche atmosferiche. Essendo i sostegni collegati a terra, la fune di guardia li collega in

parallelo diminuendo la resistenza di terra. Possono contenere al loro interno cavi in fibra ottica per la

trasmissione dei segnali. Problemi per le linee aeree

 Campo elettrico

Campo dovuto alla tensione presente sul conduttore e quindi alle cariche formate per

effetto capacitivo. Il campo ha un massimo nei pressi del conduttore e decade con

legge logaritmica al variare della distanza dal conduttore.

È importante mantenere il campo elettrico sotto certi limiti per evitare l’effetto corona

e scariche parziali o totali in aria. Vi sono inoltre limiti di esposizione sul campo

elettrico al livello del terreno in prossimità di aree abitate (5 kV/m, valore efficace).

Per limitare gli effetti negativi del campo elettrico vengono realizzati, per alte tensioni, fasci di conduttori di

2 o più corde (binati, trinati, quadrinati,…). Nella realizzazione di una linea aerea ci si mantiene di norma

sotto i 15 kV/cm per il campo all’esterno del conduttore, valore che rappresenta la metà della rigidità

dielettrica dell’aria (R =30 kV/cm)

d

 Campo magnetico

Campo dovuto alle singole correnti circolanti sui conduttori. Il DPCM 08/07/03 fissa il limite a 100 µT

(50Hz). Tale valore diminuisce più è prolungato il tempo di esposizione.

 Effetto corona

Effetto di ionizzazione del gas (aria) adiacente al conduttore in tensione (quindi è presente sempre, anche

con linea funzionante a vuoto) che diventa plasma e partecipa alla conduzione elettrica. Il potenziale del

conduttore è alto abbastanza da provocare la ionizzazione ma non la scarica elettrica. È più accentuato su

oggetti ad alto potenziale con parti appuntite (per effetto punta). Gli effetti negativi sono:

 Perdite di energia (dipendono dal numero di conduttori, dal loro raggio, dal gradiente di

temperatura e dalle condizioni atmosferiche)

 Produzione di rumore e ozono

 Armoniche indesiderate (l’effetto si produce solo quando la tensione sinusoidale è tale da superare

il campo critico)

 Disturbi alle telecomunicazioni dovuti alla formazione di onde elettromagnetiche dovute alle

scariche

Il campo effettivo sul conduttore è